JPH0720821A - 多階調薄膜トランジスタ液晶表示装置 - Google Patents

多階調薄膜トランジスタ液晶表示装置

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JPH0720821A
JPH0720821A JP15382393A JP15382393A JPH0720821A JP H0720821 A JPH0720821 A JP H0720821A JP 15382393 A JP15382393 A JP 15382393A JP 15382393 A JP15382393 A JP 15382393A JP H0720821 A JPH0720821 A JP H0720821A
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liquid crystal
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浩 鈴木
Midori Suzuki
美登利 鈴木
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Abstract

(57)【要約】 【目的】チップ面積を増大させることない少ない回路素
子のドライバを有する多階調薄膜トランジスタ液晶表示
装置（ＴＦＴ／ＬＣＤ）を提供すること。 【構成】ＴＦＴ／ＬＣＤパネルのデータ線を駆動するド
ライバＩＣに、少なくとも２つの相異なる階調に対応し
た基準電位Ｖa、Ｖbを持った電源およびそれら電位を選
択的にデータ線に供給するためのスイッチＳＷa、ＳＷb
を設ける。上記所定階調の間の任意の階調に対応した出
力電位をＶcとした場合、電位Ｖcが電位ＶaおよびＶbを
按分する比率でそれらスイッチを交互に且つ所定の周期
で開閉することにより、電位Ｖcをデータ線へ出力させ
る。従って、上記２つのスイッチを開閉する比率を適宜
変更させるだけで、上記所定階調の間の任意の階調に対
応した出力電位を得ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、多階調薄膜トランジス
タ液晶表示装置（ＴＦＴ／ＬＣＤ）に関し、特に、この
ような表示装置の液晶表示パネルにおけるデータ線を駆
動するドライバに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】多階調ＴＦＴ／ＬＣＤ用のドライバは、
アナログ方式とデイジタル方式に大別される。アナログ
方式は、各画素の階調を表わすアナログ・データ信号
を、スイッチとコンデンサを使ってサンプリング・ホー
ルドし、それをＯＰアンプ（ボルテージ・フォロワ）に
バッファして表示パネルのデータ線に出力する。
【０００３】このアナログ方式は、理論的には、連続的
な（即ち、無限の）階調を出力することができるが、実
際には、出力電圧の精度が低く、動作速度が遅く、消費
電力が大きい等の問題があり、コンピュータ用表示装置
にはほとんど使用されていない。
【０００４】また、デイジタル方式は、複数の相異なる
電位の電源と各データ線とをそれぞれ対応するスイッチ
を介して接続し、入力データに応じてそれらスイッチの
１つを選択的にオンにすることによって、電圧信号を各
データ線に出力するものであリ、リニア回路を使用しな
いので消費電力が小さく、しかも電源電圧がそのまま出
力されるので出力電圧の精度が高く、高速化も容易に得
られる。しかし、表示階調を増すためには、各階調に対
応した電位を供給する電源端子の数およびそれら端子に
対応するスイッチの数を増す必要がある。
【０００５】昭和６１年（１９８６年）１２月９日発行
の特公昭６１−５８００８号公報は、このようなドライ
バおいて１対の電源から複数の相異なる電圧出力を得る
ための電圧発生回路を開示している。この回路は、１対
の電源の間の電圧を選択スイッチの動作に基づいて複数
の抵抗により分割して複数の中間電圧を発生させるもの
であり、それら分割抵抗の両端の電位差が一定である個
所にコンデンサを接続することにより、その消費電力の
増大を招くことなく出力波形のひずみを解消している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかし、このような従
来技術の回路は、チップ上に多くの抵抗およびスイッチ
を設ける必要があるため、表示階調の数を多くしようと
するとチップの面積が増大してしまうと問題があり、実
際には、１６階調程度が限度とされ、小さいチップのド
ライバを用いてそれ以上の多階調表示を行うことは困難
であった。。
【０００７】従って、本発明の目的は、ドライバのチッ
プ面積を増大させることなく、即ち、少ない回路素子で
もって多階調表示を可能にした薄膜トランジスタ液晶表
示装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、薄膜トランジ
スタ液晶表示パネル用のデイジタル方式のドライバにお
いて、少なくとも２つの相異なる階調に対応した基準電
位を持った電源にそれぞれスイッチを接続することによ
り、それらスイッチを介して基準電位を液晶表示パネル
のデータ線に選択的に供給し得るようにし、入力データ
をデコードして、所定の周期で且つ入力データにより表
わされた階調に対応する電位が上記基準電位を按分する
比率で、それらスイッチを交互に開閉するように制御す
るデコーダを設けることによって、前記課題を解決する
ものである。
【０００９】
【実施例】図１は、本発明の多階調薄膜トランジスタ液
晶表示装置（ＴＦＴ／ＬＣＤ）を概略的に示すブロック
図である。このような表示装置は、一般に、コンピュー
タの中央処理装置（ＣＰＵ）のようなデータ源から受け
取った表示されるべき１行分の直列入力データ（各画素
の表示階調を表わす）を並列データに変換するシフト・
レジスタ１、その並列変換された入力データをラッチす
るラッチ回路２、そのラッチ回路における各入力データ
に対応した大きさの出力電位でもって薄膜トランジスタ
液晶表示パネル３のデータ線４を駆動するドライバ５、
表示パネル３のゲート線６に走査信号を順次供給する走
査回路（ゲート・ドライバ）７より成る。走査回路７に
より駆動されたゲート線６上の各表示セルは、各データ
線上の出力電位に対応した階調で表示される。
【００１０】入力データは、１行分の各画素の階調を示
すものであり、例えば、６４階調表示の場合は、１画素
当り６ビットのデータである。従って、ドライバ５は、
その６ビットの階調データが表わす６４種類の大きさの
異なる電位を発生し得るものでなければならない。
【００１１】図２は、本発明の原理を示すものであり、
ドライバＩＣにおける２つの相異なる電位の電源端子に
接続されたスイッチを、所定の周期で且つ入力データが
表わす階調に対応した電位がそれら２つの電位を按分す
る比率を時間比としてオン・オフすることにより、その
データが表わす階調を生じさせるための出力電位をセル
に与えるものである。
【００１２】即ち、２つの電源端子の電位をＶa、Ｖb、
それらに接続されたスイッチをＳＷa、ＳＷb、表示パネ
ルにおけるデータ線の負荷抵抗値および容量値をＲおよ
びＣ、セルに与えられる出力電位をＶcとし、そのデー
タ線の負荷抵抗および容量を充電するに要する期間を
Ｔ、所定の周期ｔ内でスイッチＳＷa、ＳＷbがオンであ
る時間をｔa、ｔbとする。但し、ｔ << Ｔ である。ス
イッチＳＷa、ＳＷbを図３に示されるような時間比でオ
ン・オフした場合、データ線の負荷抵抗および容量によ
り構成されるＲＣ回路ため、出力電位Ｖcは図４に示さ
れるように変化し、そして期間Ｔが経過すると安定す
る。この場合、出力電位Ｖcは、電位Ｖa、Ｖbを時間比
ｔa／ｔbで按分した電位となるので、次式のように表わ
される。
【数１】
【００１３】この式から、これら２つのスイッチのオン
・オフにおいて、ｔaまたはｔbの一方を０にすれば、出
力電位ＶcはＶbまたはＶaとなることは明らかである。
【００１４】なお、Ｔは約３０マイクロ秒、ｔは３マイ
クロ秒以下であることが望ましい。因に、Ｖa、Ｖbを、
それぞれ５ボルト、４ボルトとし、時間比ｔa／ｔbを
６：０から０：６までの整数比とした場合、出力電圧Ｖ
cは、上式から、次の表に示すようになる。
【表１】
【００１５】このように、時間比ｔa／ｔbを適宜変更す
ることにより、２つの電源電位の間の任意のレベルの出
力電圧を発生させ得ることがわかる。
【００１６】図５は、ドライバ５（図１）において１つ
のデータ線を駆動するための本発明の一実施例を概略的
に示す。ドライバ５には、このような回路がデータ線４
の数だけ存在する。ドライバ５は、相異なる複数の電位
Ｖ1〜Ｖ17（例えば、１〜１７ボルト）の電源端子に接
続された複数のスイッチＳＷ1〜ＳＷ17を含み、各電源
端子の電位を選択的にデータ線４に供給できるようにな
っている。
【００１７】ラッチ回路２（図１）から供給された６ビ
ットの階調データは、そのうちの上位４ビットが第１デ
コーダ１１へ、そして下位２ビットが第２デコーダ１２
へ、それぞれ供給される。
【００１８】第１デコーダ１１は、付属の変換テーブル
１３を使って、その上位４ビットを、スイッチＳＷ1〜
ＳＷ17のうちの１つＳＷiおよびそれに続くＳＷi+1を選
択する信号に変換する。
【００１９】第２デコーダ１２は、付属の変換テーブル
１４を使って、下位２ビットを、選択されたスイッチＳ
ＷiおよびＳＷi+1がそれぞれオンになる時間ｔa、ｔbの
比率（時間比）を表わす信号に変換する。それらスイッ
チは、コントローラ（図示せず）の制御の下に、所定周
期（例えば、３マイクロ秒）で且つデコーダ１２の出力
信号が表わす時間比でオン・オフされる。データ線を充
電するに必要な所定期間（例えば、３０マイクロ秒）だ
けこれが繰り返されると、セルに印加される出力電位
は、前述のように、６ビット階調データに対応する電位
に安定する。
【００２０】このように、２つのスイッチのオン・オフ
の時間比は階調データ対応して設定されるので、出力電
位はその階調データに対応した大きさのものとなる。
【００２１】
【発明の効果】２つの電位の間の任意のレベルの出力電
圧を発生するのに、２つのスイッチしか必要とせず、従
って、チップの面積の小さいドライバを持った多階調薄
膜トランジスタ液晶表示装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】多階調ＴＦＴ／ＬＣＤのブロック図である。
【図２】ドライバとデータ線との関係を示す概略図であ
る。
【図３】２つのスイッチのオン・オフ周期を示すタイミ
ング図である。
【図４】出力電圧の推移を示す図である。
【図５】ドライバの実施例のブロック図である。
【符号の説明】
１・・・シフト・レジスタ ２・・・ラッチ回路 ３・・・ＴＦＴ／ＬＣＤパネル ４・・・データ線 ５・・・ドライバ ６・・・ゲート線 ７・・・走査回路 １１・・・第１デコーダ １２・・・第２デコーダ １３・・・変換テーブル １４・・・変換テーブル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鈴木 美登利 神奈川県大和市下鶴間1623番地14 日本ア イ・ビー・エム株式会社 大和事業所内

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】マトリクス状に配置された複数の表示セル
    および該表示セルに接続された複数のゲート線およびデ
    ータ線を有する薄膜トランジスタ液晶表示パネルと、該
    ゲート線を駆動する走査信号を供給するための走査手段
    と、該パネル上に表示されるべき１行分の各画素の階調
    を表わす複数のビットの入力データを受け取るためのシ
    フト・レジスタと、該シフト・レジスタが受け取った入
    力データを保持するためのラッチ手段と、該ラッチ手段
    における入力データが表わす階調に対応した電位信号で
    もって前記データ線を駆動するための駆動手段とより成
    り、前記駆動手段の各々は、 少なくとも２つの相異なる階調に対応する基準電位を持
    った電源に接続され、該基準電位を前記データ線に選択
    的に供給するための少なくとも２つのスイッチと、 前記ラッチ手段における入力データをデコードして、前
    記２つのスイッチを、所定の周期で且つ該入力データが
    表わす階調に対応した電位が前記基準電位を按分する比
    率で、交互に開閉するよう制御するためのデコーダと、 より成ることを特徴とする多階調薄膜トランジスタ液晶
    表示装置。
  2. 【請求項２】前記電源は、等電位差のｎ組の基準電位を
    供給するための少なくとも（ｎ＋１）個の端子より成る
    ことを特徴とする請求項１記載の多階調薄膜トランジス
    タ液晶表示装置。
  3. 【請求項３】前記スイッチは、それぞれ、前記（ｎ＋
    １）個の端子の各々に接続された（ｎ＋１）個のスイッ
    チより成ることを特徴とする請求項２記載の多階調薄膜
    トランジスタ液晶表示装置。
  4. 【請求項４】前記デコーダは、前記複数のビットのうち
    の上位ビットに応答して前記（ｎ＋１）個の端子のうち
    の２つの連続した基準電位の端子に接続されたスイッチ
    を選択するための第１テーブルと、前記複数のビットの
    うちの下位ビットに応答して該選択された２つのスイッ
    チの開時間および閉時間の比率を表わすための第２テー
    ブルとを具備したことを特徴とする請求項３記載の多階
    調薄膜トランジスタ液晶表示装置。
  5. 【請求項５】前記所定の周期は、前記データ線が充電す
    るに要する時間の１０パーセント以下の時間周期である
    ことを特徴とする請求項１記載の多階調薄膜トランジス
    タ液晶表示装置。
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